KR20120053330A - 압축기의 밸브플레이트 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명의 압축기의 밸브 플레이트 조립체는, 토출포트(121)가 형성되는 밸브플레이트(130); 및 상기 토출포트(121)에 대응되는 토출리드(122);를 포함하되, 상기 토출리드(122)에는 밸브플레이트(130)의 두께 방향으로 돌출부(122a)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 토출리드에 토출포트 방향으로 돌출부가 형성되어 있어 토출포트 내의 사체적을 감소시켜 냉방능력이 저하되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Description

압축기의 밸브플레이트 조립체{VALVE PLATE ASEMBLY OF COMPRESSOR}

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사체적을 감소시켜 냉방능력이 저하되는 것을 방지하는 용량가변형 압축기의 밸브 플레이트 조립체에 관한 것이다.

자동차용 공조장치의 냉방 시스템에 포함되는 압축기는 벨트를 통해 엔진에 직접 연결되어 있기 때문에 회전수를 제어할 수 없다.

따라서, 근래에는 엔진의 회전수에 의해 규제되는 경우 없이 냉방 능력을 얻기 위해 냉매의 토출량을 변화시킬 수 있는 용량가변형 압축기가 많이 사용되고 있다.

용량가변형 압축기로는 사판식, 로터리식 및 스크롤식 등 다양한 종류가 개시되어 있다.

이 중 사판식 압축기는, 크랭크실 내에서 경사각이 가변되도록 설치된 사판이 구동축의 회전운동에 따라 회전하고, 상기 사판의 회전운동에 의해 피스톤이 왕복운동하는 방식으로 되어 있다. 이 경우, 상기 피스톤의 왕복운동에 의해 흡입실의 냉매가 실린더 내에 흡입되어 압축된 후 토출실로 배출되는데, 상기 크랭크실 내의 압력과 실린더 보어 내의 압력 차이에 따라 사판의 경사각이 변화하여 냉매의 토출량이 조절되게 된다.

특히, 전자 솔레노이드식 용량제어밸브를 채택하여 통전에 의해 밸브를 개폐함으로써 크랭크실의 압력을 조정하고, 이를 통해 사판의 경사각을 조정하여 토출용량을 조절하는 것이 보통이다.

이때, 용량제어밸브의 가동은, 검지된 엔진의 회전수, 차실 내외의 온도 또는 증발기 온도 등의 신호가 CPU 등을 내장하는 제어부에 의해 연산되고, 그 연산결과에 근거하여 전류가 용량제어밸브의 전자코일로 보내짐으로써 이루어진다.

또한, 하우징과 실린더 블록 사이에는 밸브플레이트 조립체가 개재된다.

이하, 도면을 참조하여 종래의 밸브플레이트 조립체를 설명한다.

도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 종래의 밸브플레이트 조립체(1)는, 토출포트(2a)가 형성되는 밸브플레이트(2)와, 상기 토출포트(2a)를 개폐하는 토출리드(3)로 구성된다.

이에 따라, 냉매의 토출 압력에 의해 토출리드(3)는 토출포트(2a)를 개폐하게 된다.

그러나, 종래의 밸브 플레이트(1)는 압축기의 소요 동력을 감소시키도록 토출포트(2a)의 면적을 넓게 형성하여 토출 리드(3)의 압력 작용면적을 늘려 주었으나, 이는 사체적(dead volume)의 증가로 냉방능력이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 토출포트(2a)를 통과한 냉매는 도 2와 같이 토출리드(3)와 수직인 면에서 유속이 '0'인 곳이 발생함에 따라 냉매의 원활한 토출이 이루어지지 않았다.

반면, 토출포트(2a)의 면적을 좁게 형성하여 사체적을 감소시킬 수는 있지만 토출 리드(3)의 압력 작용면적이 줄어들어 압축기의 소요동력이 증가하게 되었다.

본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 사체적을 감소시켜 냉방능력이 저하되는 것을 방지하는 압축기의 밸브 플레이트 조립체를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 토출포트를 통과한 냉매의 유속을 유지하여 원활한 토출이 이루어지는 압축기의 밸브 플레이트 조립체를 제공하는데 있다.

상기 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 압축기의 밸브 플레이트 조립체는, 토출포트가 형성되는 밸브플레이트; 및 상기 토출포트에 대응되는 토출리드를 포함하되, 상기 토출리드에는 밸브플레이트의 두께 방향으로 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 돌출부는 둘레를 따라 경사면이 형성된 원뿔로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 돌출부를 종단면에서 바라볼 때, 상기 돌출부(원뿔)의 중앙 꼭지점과 경사면과 토출리드의 연결부위에는 라운딩부가 각각 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 토출리드(122)가 밸브플레이트(130)에 닿을 때, 상기 돌출부(122a)의 꼭지점은 밸브 플레이트(130)의 반대면 상에 있거나, 반대면을 지나지 않는 것이 바람직하다.

또한, 상기 토출리드(122)가 밸브플레이트(130)에 닿을 때, 상기 돌출부(122a)의 꼭지점은 밸브 플레이트(130) 두께의 1/2 이상인 위치에 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 압축기의 밸브 플레이트 조립체에 따르면, 토출리드에 토출포트 방향으로 돌출부가 형성되어 있어 토출포트 내의 사체적을 감소시켜 냉방능력이 저하되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 돌출부에 경사면을 형성하여 토출포트를 통과한 냉매의 이동을 안내함과 동시에 유속을 유지하여 원활한 토출이 이루어진다.

도 1은 종래의 밸브플레이트 조립체를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 밸브플레이트 조립체의 작동상태를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 압축기의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1의 밸브플레이트 조립체를 확대 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 밸브플레이트 조립체의 작동상태를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 압축기의 구조를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 1의 밸브플레이트 조립체를 확대 도시한 단면도이며, 도 5는 도 4의 밸브플레이트 조립체의 작동상태를 도시한 단면도이다.

먼저, 본 발명에 따른 밸브플레이트 조립체가 설치된 용량가변형 사판식 압축기의 구조를 개략적으로 설명하도록 한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 용량가변형 사판식 압축기(C)는, 내주면에 길이방향을 따라 평행하게 형성된 다수의 실린더 보어(12)를 가지는 실린더 블럭(10)과, 상기 실린더 블럭(10)의 전방에 밀폐 결합된 전방 하우징(16)과, 상기 실린더 블럭(10)의 후방에 밀폐 결합된 후방 하우징(18)을 포함한다.

상기 전방 하우징(16)의 안쪽에는 크랭크실(86)이 마련되며, 전방 하우징(16)의 중심 부근에는 구동축(44)의 일단이 회전가능하게 지지되는 한편, 상기 구동축(44)의 타단은 상기 크랭크실(86)을 통과하여 실린더 블럭(10)에 설치된 베어링을 매개로 하여 지지된다.

또한, 상기 크랭크실(86) 내에는 구동축(44) 둘레에 러그 플레이트(54)와 사판(50)이 설치되어 있다.

상기 러그 플레이트(54)에는, 중앙부에 가이드홀(64)이 각각 직선 천공된 한쌍의 동력전달용 지지 암(62)이 일면에 일체로 돌출되게 형성되어 있고, 상기 사판(50)의 일면에는 단부에 볼이 구비된 암(66)이 돌출되게 형성되어 있어, 상기 러그 플레이트(54)가 회전함에 따라 상기 사판(50)의 암(66)에 구비된 볼이 러그 플레이트(54)의 가이드홀(64) 내에서 슬라이딩 이동하면서 사판(50)의 경사각이 가변되게 되어 있다.

또한, 상기 사판(50)의 외주면은 슈(76)를 개재하여 각 피스톤(14)에 미끄럼이동이 가능하게 끼워진다.

따라서, 상기 사판(50)이 경사된 상태에서 회전함에 따라, 그 외주면에 슈(76)를 개재하여 끼워진 피스톤(14)들은 상기 실린더 블럭(10)의 각 실린더 보어(12) 내에서 왕복운동하게 된다.

상기 피스톤(14)의 왕복운동에 의해 흡입실(22)의 냉매가 실린더 보어(12) 내에 흡입되어 압축된 후 토출실(24)로 배출되는데, 상기 크랭크실(86) 내의 압력과 흡입실(22) 내의 압력 차이에 따라 사판(50)의 경사각이 변화하여 냉매의 토출량이 조절되는데, 이는 통전에 의해 밸브를 개폐함으로써 크랭크실(86)의 압력을 조정하고, 이를 통해 사판(50)의 경사각을 조정하여 토출 용량을 조절하는 용량제어밸브(200)에 의해 구현되는 것이 보통이다.

그리고, 상기 후방 하우징(18)에는 흡입실(22)과 토출실(24)이 각각 형성되어 있고, 후방 하우징(18)과 실린더 블럭(10) 사이에는 밸브플레이트 조립체(100)가 개재되어 있다.

전술한 압축기는 본 발명에 따른 밸브플레이트 조립체(100)가 설치되는 하나의 예에 불과하며, 그 밖의 다양한 형식의 압축기에 모두 적용 가능하다.

이하, 본 발명에 따른 밸브플레이트 조립체(100)를 설명한다.

도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 밸브플레이트 조립체(100)는, 피스톤(14)의 왕복 운동에 따른 압력변화에 의하여 흡입실(22)의 냉매를 실린더 보어(12)로 흡입하는 흡입밸브(110) 및 실린더 보어(12)에서 압축된 냉매를 토출실(24)로 토출하는 토출밸브(120)로 구성된다.

먼저, 상기 토출밸브(120)는 밸브플레이트(130)에 형성되는 토출포트(121) 및 상기 토출포트(121)에 대응되며 토출압(Pd)에 의해 상기 토출포트(121)를 개폐하는 토출 리드(122)를 포함한다.

또한, 상기 토출리드(122)에는 토출포트(121) 방향으로 돌출부(122a)가 형성되며, 상기 돌출부(122a)는 둘레를 따라 경사면(122b)이 형성된 원뿔로 형성된다.

이에 따라, 원뿔 형상의 돌출부(122a)가 밸브플레이트(130)의 두께 방향으로 형성되어 흡입포트(121) 내의 사체적이 감소되므로 압축기의 효율을 향상시켜 냉방능력이 저하되는 것을 방지하게 된다.

그리고, 상기 돌출부(122a)에 형성된 경사면(122b)에 의해 토출밸브(120)를 통과한 냉매의 유속을 유지함과 동시에 냉매의 이동을 안내하여 냉매의 원활한 토출이 이루어진다.

이에 따라, 도 2의 종래 밸브플레이트 조립체와는 달리 유속이 '0'인 부분을 최대한 감소시키게 된다.

이외에도, 상기 돌출부(122a)를 종단면에서 바라볼 때, 돌출부(122a;원뿔)의 중앙 꼭지점, 및 경사면(122b)과 밸브플레이트(130)에 접촉하는 토출리드(122)의 연결부위에는 라운딩부(122c)가 각각 형성되어 토출 저항이 발생하는 것을 억제한다.

한편, 상기 토출리드(122)가 밸브플레이트(130)에 닿을 때, 상기 돌출부(122a)의 꼭지점은 밸브 플레이트(130)의 반대면 상에 있거나, 반대면을 지나지 않게 형성된다.

이에 따라, 상기 토출리드(122)가 토출포트(121)를 폐쇄할 때, 상기 돌출부(122a)가 토출포트(121) 반대면으로 돌출되지 않으므로 상기 돌출부(122a)의 꼭지점과 실린더 보어(12)에서 왕복 운동하는 피스톤(14)과의 간섭을 방지하게 된다.

또한, 상기 토출리드(122)가 밸브플레이트(130)에 닿을 때, 상기 돌출부(122a)의 꼭지점은 밸브 플레이트(130) 두께의 1/2 이상인 위치에 있도록 하여 사체적 감소의 효과를 확실히 나타내는 것이 바람직하다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.

100 - 밸브 플레이트 110 - 흡입밸브
120 - 토출밸브 121 - 토출포트
122 - 토출리드 122a - 돌출부
130 - 밸브플레이트

Claims (5)

1. 토출포트(121)가 형성되는 밸브플레이트(130); 및
   상기 토출포트(121)에 대응되는 토출리드(122)를 포함하되,
   상기 토출리드(122)에는 밸브플레이트(130)의 두께 방향으로 돌출부(122a)가 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브플레이트 조립체.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 돌출부(122a)는 둘레를 따라 경사면(122b)이 형성된 원뿔로 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브플레이트 조립체.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 돌출부(122a)를 종단면에서 바라볼 때, 상기 돌출부(122a;원뿔)의 중앙 꼭지점, 및 경사면(122b)과 밸브플레이트(130)에 접촉하는 토출리드(122)의 연결부위에는 라운딩부(122c)가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브플레이트 조립체.
   
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 토출리드(122)가 밸브플레이트(130)에 닿을 때, 상기 돌출부(122a)의 꼭지점은 밸브 플레이트(130)의 반대면 상에 있거나, 반대면을 지나지 않는 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브플레이트 조립체.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 토출리드(122)가 밸브플레이트(130)에 닿을 때, 상기 돌출부(122a)의 꼭지점은 밸브 플레이트(130) 두께의 1/2 이상인 위치에 있는 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브플레이트 조립체.
   

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